滤波电容器联接方法对滤波效果影响的研究

李 彤 吉林省建苑设计集团有限公司 吉林长春 130011

【文章摘要】

文章对滤波电路电容器的联接方法进行分析，得出联接方法对谐波效果有很大影响。尤其是零序谐波，采用角型连接的电容器，没有滤波作用。目前大部分厂商采用角型连接电容器串接14.5% 电抗器滤除3 次谐波，其实作用甚微。提出了解决方法和需注意事项。

【关键词】

对称电源、不对称电源；基波、谐波；正序、负序、零序；星型连接、角型连接

内阻为零且电压对称的三相电源是最理想的。它不会引起电源电压的任何变化尽管是部分负载是非线性、非对称，所以干扰不到系统中的其他负载而产生谐波干扰。但是实际工程中随着负载电流非线性变化，电源电压一定要产生非线性的变化。该电压会对同一供电系统的其他负载产生干扰。角型连接LC 串联电路做滤波和补偿通常被采用在工程设计中，本文对角型连接LC 串联电路的滤波效果进行分析。

1 含有多次谐波的三相电源系统分析

不对称非线性电流的出现是因为电路中存在不对称非线性负载。被分解为多个线性叠加的电流是因为每相非线性电流通过傅立叶变换而被分解。分解成基波、3N-1、3N、3N+1 次谐波，然后再将不对称的三相线性电流又可以分解为负序、正序和零序来进行分析。LC 串联电路能够实现有效的滤波对于对称的正序、负序电源系统，角型连接，但LC 串联电路对于零序，角型连接不能有效的滤波。对内电源的干扰一般将干扰源等效为不同频率的电流源，其等效电路如图1 所示。

1）对零序谐波的三相对称电流源系统、三相对称负载系统分析。若采用角型接法的滤波电路，只能相当于没加电容，因3、6、9 等3N 次谐波，等频、等幅、等相位，每个电容上的电压为零，没有电流通过。电容因此是不会对三次谐波起到滤波作用。电容内不会产生热量是因为没有通过电流，所以不会烧坏电容。因此可以对三次谐波起到滤波作用的三相对称补偿电路附加14.5% 电抗器组成的滤波电路并不准确。不管是星型接法还是角型接法。中性点不接上即使是星型接法亦无补偿作用。对于三次谐波而言不管是补偿电容回路表现为容性，还是与感性负载电路并联会造成并联谐振，从而产生谐波放大作。当谐波源与补偿电路均为Y 型连接， 且中性点相连这种情况才有可能。补偿电路几乎都是对称电容角型连接在实际工程设计中，补偿电容导致了对三次谐波的放大。

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【参考文献】

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图1 三相电路内外部干扰源的等效电路013

实验研究

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